胡椒的超临界CO萃取工艺及提取物的抗氧化性研究

摘要

胡椒中含有挥发油、树脂、胡椒碱、粗脂肪、粗蛋白等。胡椒油是一种有很高药用价值和食用价值的物质，经济价值很高；胡椒油树脂具有抗腐蚀抗氧化作用功能，是食品行业重要的添加剂。在传统的工艺中，胡椒油及树脂采用的是溶剂提取法，这种方法对其中的有效成分均有一定的破坏作用，而且还有溶剂残留，对新产品的开发很不利。 超临界流体萃取技术是一种新型高效洁净的分离技术。随着人们对食品“天然、营养、回归自然”的追求，SCFE在天然产物的提取领域中占据了独特的地位。 本文以胡椒为原料，对采用超临界二氧化碳萃取胡椒油及树脂、胡椒碱工艺的适宜条件进行了深入研究和探讨。 油脂在储藏和使用过程中，其中的不饱和脂肪酸因空气、光照、酶及金属离子等作用，会发生自动氧化反应而导致油脂酸败劣变。传统上基本都是添加合成抗氧化剂，来提高油脂的稳定性，从而延长保质期。随着生活水平的提高和人们对健康、长寿的需要，人们更乐于接受来自自然界的天然产物。因此，人们一直在寻求高效卫生安全的天然抗氧化剂。天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势，开发实用、高效、成本低廉的天然抗氧化剂仍是天然抗氧化剂的研究重点。 本文首先研究了胡椒油及树脂的提取工艺条件，重点考察了萃取温度、萃取压力、解析温度、粒度对胡椒提取物产率的影响，通过正交试验和验证试验，确定了适宜工艺条件。为了提高胡椒的利用价值，获得更多品种的产品，向纯的二氧化碳中加入适量夹带剂以提高其萃取能力，萃取极性大、难以提取的胡椒碱。研究了胡椒提取物对动物油脂和植物油脂的抗氧化作用，结果表明：胡椒提取物对花生油和猪油都有一定抗氧化作用，但胡椒提取物对猪油的抗氧化作用优于对花生油的抗氧化作用。胡椒提取物与柠檬酸的协同增效作用明显。 研究了胡椒萃取物对自由基的清除能力。采用 Fenton体系，考察胡椒提取物去除羟基(·OH)自由基能力，实验表明：胡椒提取物具有一定的去除自由基的作用。 对萃取过程进行了数学模拟，采用了基于微分质量守恒的分步萃取动力学模型，全面考虑了固相与流体相的传质阻力，较为准确地模拟计算超临界流体萃取固体物料的萃取过程。运用该模型对胡椒油及树脂的超临界萃取过程进行了模拟研究，绝对值表示相对平均误差小于7％，具有足够的模拟精度。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

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第一章前言

1.1超临界CO2流体萃取技术

1.1.1超临界CO2流体萃取技术的起源

1.1.2超临界CO2流体萃取技术的原理

1.1.3超临界流体萃取技术的特点及超临界CO2流体的特点

1.1.4超临界CO2流体萃取技术的应用

1.1.5超临界CO2流体萃取设备

1.1.6超临界CO2流体萃取技术的发展方向

1.2胡椒的研究概况

1.2.1胡椒油的提取技术

1.2.2胡椒油化学成分分析

1.3天然抗氧化剂的研究进展

1.3.1抗氧化作用机理简介

1.3.2天然抗氧化剂的研究开发

1.3.3抗氧化剂的抗氧化活性的测定方法及其评价

1.4生物碱的研究概况

1.4.1生物碱的定义

1.4.2生物碱的粗提方法

1.5本课题的研究目的及意义

第二章实验部分

2.1超临界萃取试验材料、试剂和仪器设备

2.1.1试验原料来源及预处理

2.1.2实验仪器设备

2.1.3仪器基本流程及工作原理

2.2超临界CO2萃取实验研究

2.2.1超临界CO2萃取的工艺研究

2.2.2胡椒碱萃取实验

2.3抗氧化性实验

2.3.1原料来源及品质

2.3.2试剂来源及规格

2.3.3实验仪器

2.3.4实验内容

第三章实验结果与分析

3.1超临界CO2萃取胡椒的工艺研究

3.1.1萃取压力对提取率的影响

3.1.2萃取温度对提取率的影响

3.1.3解析温度对提取率的影响

3.1.4粒度对提取率的影响

3.1.5正交试验结果与讨论

3.2夹带剂实验

3.2.1加入夹带剂萃取胡椒油及树脂的探索试验结果

3.2.2胡椒碱萃取实验结果

3.3胡椒萃取物对油脂的抗氧化作用

3.3.1胡椒萃取物对花生油的抗氧化作用

3.3.2与常见抗氧化剂和增效剂的协同作用

3.3.3胡椒萃取物对猪油的抗氧化作用

3.4胡椒萃取物对自由基的清除

3.5抗氧化机理分析

第四章超临界CO2萃取胡椒的动力学模型

第五章总结论与展望

参考文献

致谢

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